(57)【要約】    【課題】  ガス漏れ等の異常を検出可能な異常検出装置において、異常状態の誤検出を防止することの可能な異常検出装置を提供する。    【解決手段】  液体流路中を流れる液体中の気泡量を測定する気泡検出部（１１１）、気泡検出部（１１１）の測定した気泡量に対応する値が所定値以上である場合にシステムが異常であると判断する異常判断部（３０１）、及び動力源（２０３）以外に気泡を発生しうる状態にある場合に異常判断部（３０１）による異常判断を制限する異常判断制限部（３０２）を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体流路によって液体が供給される動力源を含むシステムの異常を検出する異常検出装置であって、
前記液体流路中を流れる液体中の気泡量を測定する気泡検出部と、
前記気泡検出部の測定した気泡量に対応する値に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、
前記液体流路に気泡を発生しうる状態にある場合に前記異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、を備えたことを特徴とする異常検出装置。
【請求項２】
前記異常判断制限部は、前記液体流路に液体が供給されている場合に前記異常判断部による異常判断を制限する、請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の異常検出装置において、
前記動力源に燃料を供給する燃料供給部をさらに備え、
前記異常判断部は、前記気泡量が所定値以上であると判断した場合に、さらに前記燃料供給部からの前記燃料の供給量を変化させ、当該燃料の変化に対応して、測定される前記気泡量が変化した場合に異常と判断することを特徴とする異常検出装置。
【請求項４】
前記異常判断制限部は、
前記燃料の供給量の変化に対応して、測定される前記気泡量が変化しなかった場合に前記異常判断部による異常判断を制限する、請求項３に記載の異常検出装置。
【請求項５】
液体流路によって液体が供給される動力源を含むシステムの異常を検出する異常検出装置であって、
前記動力源入口の前記液体流路を流れる液体中の気泡量を測定する入口気泡検出部と、
前記動力源出口の前記液体流路を流れる液体中の気泡量を測定する出口気泡検出部と、
前記出口気泡検出部の測定した気泡量と前記入口気泡検出部の測定した気泡量との差分に基づいて、前記動力源が気泡を発生していると判断した場合に異常と判断する異常判断部と、を備えたことを特徴とする異常検出装置。
【請求項６】
前記異常判断部は、
前記出口気泡検出部の測定した気泡量と前記入口気泡検出部の測定した気泡量との差分に基づいて、前記液体流路に気泡を発生していると判断した場合には前記異常判断を制限する、請求項５に記載の異常検出装置。
【請求項７】
前記気泡検出部は液相中の気相の割合を測定するボイド率計であって、
前記異常判断部は、前記ボイド率計によって測定されたボイド率に基づいて異常と判断する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の異常検出装置。
【請求項８】
前記気泡検出部は、
前記液体流路内の少なくとも一部に設けられた電極対と、
前記電極対によって蓄積される電荷量の相当量を前記気泡量に対応する値として出力する検出回路と、
を備える、請求項１乃至６の何れか一項に記載の異常検出装置。
【請求項９】
前記気泡検出部は、
前記液体流路内の液体に少なくとも一部が熱伝導可能に接触する、抵抗値の温度依存性を有する抵抗線と、
前記抵抗線を流れる電流量の相当量を前記気泡量に対応する値として出力する検出回路と、
を備える、請求項１乃至６の何れか一項に記載の異常検出装置。
【請求項１０】
前記気泡検出部は、
前記液体流路内の少なくとも一部に設けられた電極対と、
前記電極対間を流れる電流量の相当量を前記気泡量に対応する値として出力する検出回路と、
を備える、請求項１乃至６の何れか一項に記載の異常検出装置。
【請求項１１】
前記気泡検出部は、
前記液体流路の壁面に設けられた振動ピックアップと、
前記振動ピックアップが検出した振動の実効値相当量を前記気泡量に対応する値として出力する検出回路と、
を備える、請求項１乃至６の何れか一項に記載の異常検出装置。
【請求項１２】
前記気泡検出部は、
前記液体流路内を流れる液体に光を照射する発光部と、
前記液体を透過する光または前記液体中の気泡によって反射する光を受ける受光部と、
前記受光部から出力された電気信号を前記気泡量に対応する値として出力する検出回路と、
を備える、請求項１乃至６の何れか一項に記載の異常検出装置。
【請求項１３】
液体流路によって液体が供給される動力源を含むシステムの異常を検出する異常検出装置であって、
前記液体流路中を流れる液体中の気泡量に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、
前記液体流路に気泡を発生しうる状態にある場合に前記異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、
前記液体の温度を検出する温度センサと、
前記液体の圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記異常判断制限部は、前記温度センサの検出した温度または前記圧力センサの検出した圧力の少なくとも一方に基づいて前記液体流路に気泡を発生しうる状態にあると判断した場合に前記異常判断部による異常判断を制限することを特徴とする異常検出装置。
【請求項１４】
前記異常判断制限部は、
前記温度が基準値より高い場合に前記異常判断部による異常判断を制限する、請求項１３に記載の異常検出装置。
【請求項１５】
前記異常判断制限部は、
前記圧力が基準値より低い場合に前記異常判断部による異常判断を制限する、請求項１３に記載の異常検出装置。
【請求項１６】
液体流路によって液体が供給される動力源を含むシステムの異常を検出する異常検出装置であって、
前記液体流路中を流れる液体中の気泡量に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、
前記液体流路に気泡を発生しうる状態にある場合に前記異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、
前記液体流路中に液体を供給する駆動手段の仕事量を検出する仕事量検出部と、を備え、
前記異常判断制限部は、前記仕事量検出部の検出した仕事量の変化に基づいて、前記液体流路に気泡を発生している状態であると判断した場合に前記異常判断部による異常判断を制限することを特徴とする異常検出装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の異常検出装置を備える燃料電池システムであって、
前記動力源は燃料電池であり、
前記異常判断部は、異常と判断した場合に前記燃料電池の動作を停止することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１８】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の異常検出装置を備える燃料電池システムであって、
前記動力源は燃料電池であり、
前記異常判断部は、異常と判断した場合に前記燃料電池に供給される燃料の供給量を下げることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１９】
燃料ガスと酸化ガスとが供給されて電力を発生する燃料電池に、液体流路によって熱交換媒体としての液体を供給して燃料電池との間で熱交換を行わせることで燃料電池の温度を調整する冷却装置と、
前記燃料電池から前記液体流路中を流れる液体中に漏洩する気泡量を検出する気泡検出部と、
前記気泡検出部が検出した気泡量に対応する値に基づいて前記燃料電池の異常を判断する異常判断部と、
前記液体流路上で気泡が発生しうる状態にある場合に前記異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、を備えることを特徴とする燃料電池の異常検出装置。
【請求項２０】
燃料ガスと酸化ガスとが供給されて電力を発生する燃料電池に、液体流路によって熱交換媒体としての液体を供給して燃料電池との間で熱交換を行わせることで燃料電池の温度を調整する冷却装置と、
前記燃料電池入口の前記液体流路を流れる液体中の気泡量を測定する入口気泡検出部と、
前記燃料電池出口の前記液体流路を流れる液体中の気泡量を測定する出口気泡検出部と、
前記出口気泡検出部の測定した気泡量と前記入口気泡検出部の測定した気泡量との差分に基づいて、前記燃料電池が気泡を発生していると判断した場合に異常と判断する異常判断部と、を備えたことを特徴とする異常検出装置。
【請求項２１】
燃料ガスと酸化ガスとが供給されて電力を発生する燃料電池に、液体流路によって熱交換媒体としての液体を供給して燃料電池との間で熱交換を行わせることで燃料電池の温度を調整する冷却装置と、
前記液体流路中を流れる液体中の気泡量に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、
前記液体流路に気泡を発生しうる状態にある場合に前記異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、
前記液体の温度を検出する温度センサと、
前記液体の圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記異常判断制限部は、前記温度センサの検出した温度または前記圧力センサの検出した圧力の少なくとも一方に基づいて前記液体流路に気泡を発生しうる状態にあると判断した場合に前記異常判断部による異常判断を制限することを特徴とする異常検出装置。
【請求項２２】
燃料ガスと酸化ガスとが供給されて電力を発生する燃料電池に、液体流路によって熱交換媒体としての液体を供給して燃料電池との間で熱交換を行わせることで燃料電池の温度を調整する冷却装置と、
前記液体流路中を流れる液体中の気泡量に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、
前記燃料電池以外に気泡を発生しうる状態にある場合に前記異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、
前記液体流路中に液体を供給する駆動手段の仕事量を検出する仕事量検出部と、を備え、
前記異常判断制限部は、前記仕事量検出部の検出した仕事量の変化に基づいて、前記液体流路に気泡を発生している状態であると判断した場合に前記異常判断部による異常判断を制限することを特徴とする異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体流路によって液体が供給される動力源を含むシステムの異常を検出する異常検出に関係し、特に燃料電池システムの冷却系において燃料電池に供給されるガスが冷却液中に漏洩する等のシステム異常の判断を正確に行うための異常検出装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池では水素を燃料とする電気化学反応によって電気を発生させている。この反応は発熱反応であるため、必要以上に温度が上昇しないように、ラジエタ等の熱交換システムによって冷却された冷却水を燃料電池内に循環させ燃料電池を冷却している。
【０００３】
ここで燃料となる水素は可燃性ガスであるため、取り扱いに充分な注意が必要である。このため燃料電池システムでは燃料電池内を通過する冷却水中に水素が漏れ出ていないかを監視する水素センサを設け、水素濃度が高い場合には異常を生じたものと判断してシステムの停止等の必要な措置を講じている。
【０００４】
例えば、特開２００１―２５０５７０号公報には、ラジエタ上部及び冷却水のリザーブタンク上部に水素センサを設け、水素濃度が高い場合に警告を発生させるように構成された技術が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１―２５０５７０号公報（図１、図４、段落番号００５３等）
【特許文献２】特開２００３―１７０９４号公報（段落番号０００６等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術を含む通常の燃料電池システムでは冷却水中に水素漏れ以外の原因で生じた気泡が多量に含まれていると、実際には水素漏れが無いのに水素漏れであるかの如く誤検出する場合があった。
【０００６】
また、特開２００１―２５０５７０号公報に開示された技術では、水素ガスの検出をラジエタやリザーブタンク上部に空間で行っていたため、水素ガスが燃料電池内で漏れてからの検出されるまでにタイムラグが生ずる可能性があった。
【０００７】
そこで本発明は、冷却液中へのガス漏れ異常を検出可能な異常検出装置において、異常状態の誤検出を防止することの可能な異常検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また本発明は、冷却液中へのガス漏れの気泡発生を迅速に検出可能な異常検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、気泡の発生し易い運転状態においても即時にガス漏れを検出可能な異常検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、液体流路によって液体が供給される動力源を含むシステムの異常を検出する異常検出装置であって、液体流路中を流れる液体中の気泡量を測定する気泡検出部と、気泡検出部の測定した気泡量に対応する値に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、液体流路上で気泡を発生しうる状態にある場合に異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで動力源の一例として燃料電池があげられる。燃料電池では単セル毎に燃料ガスとしての水素ガスと、酸化ガスとしての空気と、冷却液としての冷却水とがセパレータによって分離されている。しかし、長期間の使用によってセパレータ周辺部のシール部材が劣化すると燃料ガスや酸化ガスが冷却水中に漏洩することがある。上記構成によれば、気泡検出部が測定した液体中の気泡量基づいて、例えば気泡量が所定値以上である場合、通常は異常判断部がシステム異常であると判断するが、このときに気泡が液体流路に発生し易い状態である場合に異常判断制限部が異常判断部の判断を禁止する。したがって発生している動力源以外から気泡が生じ易い場合には異常判断を制限するので、誤検出されやすい条件が排除され異常判断を正確にすることができる。
【００１２】
ここで本発明において「動力源」とは液体を循環させることで所定のパワーを発生させることのできるものであり、例えば燃料電池が挙げられる。「液体」に限定は無く、水や油等、動力源の種類に応じて変更される。例えば動力源が燃料電池である場合には「液体」は燃料電池を冷却する水となる。「異常判断部」や「異常判断制限部」は、例えば所定のソフトウェアプログラムで動作するコンピュータ装置によって実現されるが、双方が独立した機能ブロックを構成している必要はなく、一体化した判断機能ブロックを構成していてもよい。「液体流路に気泡を発生しうる」とは、内的要因や外的要因によって液体流路中の液体に気泡を発生させるような態様をいい、例えばポンプやオリフィスは気泡発生の要因の例に含まれる。例えば燃料電池システムでは動力源となる燃料電池では燃料ガス（水素ガス）や酸化ガス（空気）等の気泡を発生すると異常と判断すべきであるが、例えばポンプやオリフィス部材等から液体が流動する時に気泡が発生しやすい。
【００１３】
すなわち、本発明は動力源（燃料電池）と接続する液体流路を備え、動力源から液体流路に気泡が漏洩する異常を液体流路中の液体に関する物理情報で判断する際、液体中に漏洩した気泡以外の要因で気泡が存在することが検出され、または、予想される場合に、漏洩異常の判断を制限するものである。また、漏洩した気泡以外の気泡が液体流路に存在する場合には、その気泡の存在に基づいて異常判断の結果を修正するように構成してもよいものである。
【００１４】
ここで「異常判断の制限」としては、例えば異常判断の回数を減らしたり、異常判断の基礎となる判定値を（異常と検出されにくいように）変更したり、異常判断の時間間隔を長くなるように変更したり、異常判断そのものを禁止したりする等の措置を含むものである。
【００１５】
なお、このような場合、異常判断制限部は、液体流路に液体が供給されている場合に異常判断部による異常判断を制限することは好ましい。液体が供給され流動している間は液体を流動させるポンプ、液体通路上のオリフィス部材等から気泡の発生が予想されるからである。
【００１６】
また本発明は、上記発明の異常検出装置において、動力源に燃料を供給する燃料供給部をさらに備え、異常判断部は、気泡量が所定値以上であると判断した場合に、さらに燃料供給部からの燃料の供給量を変化させ、当該燃料の変化に対応して、測定される気泡量が変化した場合に異常と判断することが好ましい。この構成によれば、気泡が発生している場合にこの気泡が異常とすべき動力源からのものであるか否かを判定するため、燃料の供給量を変化（増減）させ、それに対応して気泡量が増減するかが判定される。気泡量が変化すれば、この気泡は動力源からのものであるとしてシステム異常と判断可能である。
【００１７】
逆に、異常判断制限部は、燃料の供給量の変化に対応して、測定される気泡量が変化しなかった場合に異常判断部による異常判断を制限する。気泡量の変化が無いということは動力源からの気泡ではなく別の要因で液体流路に気泡が発生したと考えられるからである。
【００１８】
ここで「燃料」とは、動力源の動作をさせるための材料であって気体であるか液体であるか固体であるかを問わない。例えば動力源が燃料電池である場合には水素ガスが燃料に相当する。
【００１９】
また本発明は、液体流路によって液体が供給される動力源を含むシステムの異常を検出する異常検出装置であって、動力源入口の液体流路を流れる液体中の気泡量を測定する入口気泡検出部と、動力源出口の液体流路を流れる液体中の気泡量を測定する出口気泡検出部と、出口気泡検出部の測定した気泡量と入口気泡検出部の測定した気泡量との差分に基づいて、液体流路に気泡を発生していると判断した場合に異常と判断する異常判断部と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、異常検出のためにモニターすべき動力源の前後で直接液体中の気泡が測定される。動力源出口における気泡量から動力源入口における気泡量を引けば純粋に動力源で発生した気泡量を測定でき、気泡が発生していると判断できた場合に異常とすることができる。
【００２１】
逆に、異常判断部は、出口気泡検出部の測定した気泡量と入口気泡検出部の測定した気泡量との差分に基づいて、液体流路に気泡を発生していると判断した場合には異常判断を制限する。既に動力源入口と出口において気泡量に差が無い場合には、既に気泡が含まれているか気泡が存在しない場合であり、いずれにせよ異常検出状態ではない。
【００２２】
ここで上記各発明において、気泡検出部は液相中の気相の割合を測定するボイド率計であって、異常判断部は、ボイド率計によって測定されたボイド率に基づいて異常と判断することができる。この構成によれば、ボイド率計が液体流路中を流れる液体に含まれる気泡の量を直接測定するので、リザーブタンク等で気体を検出する場合に比べて迅速に気体漏れを検出可能である。
【００２３】
また気泡検出部は、液体流路内の少なくとも一部に設けられた電極対と、電極対によって蓄積される電荷量の相当量を気泡量に対応する値として出力する検出回路と、を備えていてもよい。この構成よれば、電極対間に液体のみが存在する場合と気泡が混入している場合とでは誘電率が異なるため静電容量が異なってくる。従って同一電圧であれば静電容量の差で電荷量が異なるため、電荷量の相当値を気泡量の相対値とすることができるので、液体中の気泡量の直接測定が可能である。
【００２４】
また気泡検出部は、液体流路内の液体に少なくとも一部が熱伝導可能に接触する、抵抗値の温度依存性を有する抵抗線と、抵抗線を流れる電流量の相当量を気泡量に対応する値として出力する検出回路と、を備えていてもよい。この構成によれば、液体に接している部分と気泡に接している部分とでは液体と気体との熱伝導の相違から抵抗線の温度が異なる。抵抗線は抵抗値の温度依存性があるため、抵抗値、すなわち定電圧印加時の電流量を気泡量の相対値として検出することで、液体中の気泡を直接測定可能である。
【００２５】
また気泡検出部は、液体流路内の少なくとも一部に設けられた電極対と、電極対間を流れる電流量の相当量を気泡量に対応する値として出力する検出回路と、を備えていてもよい。この構成によれば、電極対間の電流は液体中を流れるが、気泡が含まれていると流路の断面積が減少するために抵抗値が上がる。このため電流量を検出することで気泡量の相対値とすることができるため、液体中の気泡量を直接測定することが可能となる。
【００２６】
また気泡検出部は、液体流路の壁面に設けられた振動ピックアップと、振動ピックアップが検出した振動の実効値相当量を気泡量に対応する値として出力する検出回路と、を備えていてもよい。この構成によれば、液体中に気泡が発生していた場合に液体流路の壁面に伝わる振動を振動ピックアップが気泡量に応じた振動数の電気信号に変換する。気泡が多い程振動が多くなるため、この実効値を気泡量の相対値とすることができ、液体中の気泡量を直接測定することができる。
【００２７】
また気泡検出部は、液体流路内を流れる液体に光を照射する発光部と、液体を透過する光または液体中の気泡によって反射する光を受ける受光部と、受光部から出力された電気信号を気泡量に対応する値として出力する検出回路と、を備えていてもよい。この構成によれば、発光部からの直接光を受光部が受ける構成では気泡が多いほど光が妨げられ受光部に届く光量が減り受光部から出力される検出信号が小さくなる。一方、気泡による反射光を受光部が受ける構成では気泡が多いほど反射光が多くなり受光部に届く光量が増え受光部から出力される検出信号が大きくなる。したがって、検出信号の多少を気泡量の相対値とすることができ、液体中の気泡量を直接測定することができる。
【００２８】
また本発明は、液体流路によって液体が供給される動力源を含むシステムの異常を検出する異常検出装置であって、液体流路中を流れる液体中の気泡量に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、液体流路に気泡を発生しうる状態にある場合に異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、液体の温度を検出する温度センサと、液体の圧力を検出する圧力センサと、を備える。そして、異常判断制限部は、温度センサの検出した温度または圧力センサの検出した圧力の少なくとも一方に基づいて液体流路に気泡を発生しうる状態にあると判断した場合に異常判断部による異常判断を制限するように構成されている。
【００２９】
上記構成によれば、気泡発生の可能性は液体の温度と圧力とに依存するため、温度と圧力との関係をモニターすることで、液体流路に気泡を発生しうる状態にあるかを的確に判断することが可能となり、異常の誤検出を防止することができる。
【００３０】
なお、温度や圧力は、上記センサにより直接計測する場合の他、温度や圧力に伴って変化するような他の物理情報に基づいて間接的に推定してもよい。相対的な物理量の変化に基づいて判断すれば充分だからである。
【００３１】
例えば異常判断制限部は、温度が基準値より高い場合に異常判断部による異常判断を制限することが可能である。温度が高いほど液体中に気泡が発生し易くなるため、温度が所定の基準値以上の場合に異常検出を禁止すれば、誤検出を防止できる。
【００３２】
また例えば異常判断制限部は、圧力が基準値より低い場合に異常判断部による異常判断を制限することが可能である。圧力が低いほど液体中に気泡が発生し易くなるため、圧力が所定の基準値より低い場合に異常検出を禁止すれば、誤検出を防止できる。
【００３３】
また本発明は、液体流路中に液体を供給する駆動手段（例えばポンプ等）の仕事量を検出する仕事量検出部と、をさらに備える。そして、異常判断制限部は、仕事量検出部の検出した仕事量の変化に基づいて、液体流路上の気泡を発生している状態であると判断する。例えば、駆動手段がポンプである場合、仕事量検出手段はポンプを流れる電流等を電流又は液体流路中に供給される液体の圧力を検出する。通常はポンプの回転数が変化すればそれに対応して仕事量が上がりポンプを流れる電流や液体の圧力の変化となるところ、気泡が発生している状態（キャビテーション発生状態）では仕事量が上昇しなくなる。このためポンプ回転数に伴う仕事量の変化を監視することで気泡が発生していることを検出することが可能になる。
【００３４】
本発明は、上記記載の異常検出装置を備える燃料電池システムであって、動力源は燃料電池クであり、異常判断部は、異常と判断した場合に燃料電池の動作を停止することを特徴とする燃料電池システムでもある。この構成によれば、異常が検出された場合、すなわち燃料電池から水素ガスが漏れている場合であり燃料電池の動作を停止することで安全性を確保することが可能である。
【００３５】
また本発明は、上記記載の異常検出装置を備える燃料電池システムであって、動力源は燃料電池であり、異常判断部は、異常と判断した場合に動力源に供給される燃料の圧力を下げることを特徴とする燃料電池システムでもある。この構成によれば、異常が検出され、燃料電池から水素ガスが漏れ出ていると判断される場合に燃料の供給量（例えば、流量や圧力）を下げるため水素ガスの気泡発生を抑制することができ安全性を確保可能である。
【００３６】
なお、本発明の構成としては、以下のような具体的な構成を採用することができる。
【００３７】
例えば、本発明は、燃料ガスと酸化ガスとが供給されて電力を発生する燃料電池に、液体流路によって熱交換媒体としての液体を供給して燃料電池との間で熱交換を行わせることで燃料電池の温度を調整する冷却装置と、燃料電池から液体流路中を流れる液体中に漏洩する気泡量を検出する気泡検出部と、気泡検出部が検出した気泡量に対応する値に基づいて燃料電池の異常を判断する異常判断部と、（燃料電池からの気泡の漏洩とは別に）液体流路上で気泡が発生しうる状態にある場合に異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部とを備える燃料電池の異常検出装置（請求項１の変形例）であってもよい。
【００３８】
また本発明は、燃料ガスと酸化ガスとが供給されて電力を発生する燃料電池に、液体流路によって熱交換媒体としての液体を供給して燃料電池との間で熱交換を行わせることで燃料電池の温度を調整する冷却装置と、燃料電池入口の液体流路を流れる液体中の気泡量を測定する入口気泡検出部と、燃料電池出口の液体流路を流れる液体中の気泡量を測定する出口気泡検出部と、出口気泡検出部の測定した気泡量と入口気泡検出部の測定した気泡量との差分に基づいて、燃料電池が気泡を発生していると判断した場合に異常と判断する異常判断部と、を備えたことを特徴とする異常検出装置（請求項５の変形例）であってもよい。
【００３９】
さらに本発明は、燃料ガスと酸化ガスとが供給されて電力を発生する燃料電池に、液体流路によって熱交換媒体としての液体を供給して燃料電池との間で熱交換を行わせることで燃料電池の温度を調整する冷却装置と、液体流路中を流れる液体中の気泡量に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、液体流路に気泡を発生しうる状態にある場合に異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、液体の温度を検出する温度センサと、液体の圧力を検出する圧力センサと、を備え、異常判断制限部は、温度センサの検出した温度または圧力センサの検出した圧力の少なくとも一方に基づいて液体流路に気泡を発生しうる状態にあると判断した場合に異常判断部による異常判断を制限することを特徴とする異常検出装置（請求項１３の変形例）であってもよい。
【００４０】
さらにまた本発明は、燃料ガスと酸化ガスとが供給されて電力を発生する燃料電池に、液体流路によって熱交換媒体としての液体を供給して燃料電池との間で熱交換を行わせることで燃料電池の温度を調整する冷却装置と、液体流路中を流れる液体中の気泡量に基づいてシステムが異常であると判断する異常判断部と、燃料電池以外に気泡を発生しうる状態にある場合に異常判断部による異常判断を制限する異常判断制限部と、液体流路中に液体を供給する駆動手段の仕事量を検出する仕事量検出部と、を備え、異常判断制限部は、仕事量検出部の検出した仕事量の変化に基づいて、液体流路に気泡を発生している状態であると判断した場合に異常判断部による異常判断を制限することを特徴とする異常検出装置（請求項１６の変形例）であってもよい。
【発明の効果】
【００４１】
以上本発明によれば、誤検出の原因となる動力源以外の気泡発生時に異常検出を制限するので、異常状態の誤検出を防止することが可能である。また、本発明によれば、気泡検出部が液体中の気泡発生を直接検出するので、迅速に気泡発生の異常を検出することが可能である。さらに本発明によれば、温度と圧力との関係やポンプ負荷量の変化、動力源前後の気泡量の差分等を測定することによって、気泡の発生し易い運転状態においても、動力源からの気泡発生を的確に判断することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
次に本発明を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
本発明の実施形態１は、電気自動車に搭載する燃料電池システムに適した異常検出装置に関する。特に本実施形態では、冷却水中の気泡を直接検出し、かつ、誤検出の可能性のある状態を排除可能な異常検出装置に係わる。
【００４３】
まず図１（ａ）のシステム全体図を参照して、当該燃料電池システムの全体を説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態の燃料電池システムは、燃料電池スタック２０３を中心として、空気極系、燃料極系、及び本発明に係る冷却水系の各流路によって構成されている。
【００４４】
燃料電池スタック２０３は、本発明の動力源に相当し、複数のセルをガスの通りを良くするセパレータで挟み込んだＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）というスタック構造をしている。各セルは高分子電解質膜を燃料極及び空気極の二つの電極で挟み込んだ構造をしている。燃料極は燃料極用触媒層を多孔質支持層上に設けてあり、空気極は空気極用触媒層を多孔質支持層上に設けてある。このような構造の燃料電池スタック２０３に対して燃料である水素ガスを供給する系統が燃料極系、空気を供給する系統が空気極系、及び発熱反応をする燃料電池スタック２０３を冷却する系統が冷却水系である。この他図示しない、オフガスを処理する排気系が存在する。
【００４５】
燃料極系では、熱交換器２１０の制御する温度に対応した量の水素ガスが水素タンク２００から出力され、制御部３００の制御する減圧バルブ２０１・シャットバルブ２０２を経て、燃料電池スタック２０３の燃料極へ供給され発電に供されるようになっている。燃料電池スタック２０３からの排気（水素オフガス）は、シャットバルブ２０４を経て気液分離器２０５で水分が除去され、ポンプ２０７で駆動されて再び燃料極に供給されて、水素ガスの循環系が形成されている。気水分離器２０５で除去された水分はシャットバルブ２０６を経て排出されるようになっている。
【００４６】
空気極系では、エアクリーナ２２０から導入された空気がコンプレッサ２２１で加圧され加湿器２２２によって水蒸気交換され加湿されてから燃料電池スタック２０３の空気極側に供給されるように構成されている。
【００４７】
冷却系は本発明に係り、本発明の液体として水または不凍液（エチレングリコール等を含有したもの）等の熱交換媒体である冷却水が冷却水路１０３の循環経路中を循環するように構成されている。具体的には、冷却水はラジエタ１００中の細管で冷却され、ロータリーバルブ１０４を介しウォーターポンプ１０５を経て燃料電池スタック２０３内を循環して燃料電池を冷却し、冷却後の冷却水が再びラジエタ１００に戻されるようになっている。ロータリーバルブ１０４は、燃料電池スタック２０３への冷却水循環を停止する場合にラジエタ１００内部のみで冷却水を循環させておくことも可能になっている。ラジエタ１００には冷却水を貯留する上部タンク１０１と下部タンク１０２が設けられており、上部タンク１０１にはパイプ１０８を介してリザーブタンク１０７内の冷却水が供給されるようになっている。リザーブタンク１０７には空気流通路１０９が設けられている。またファン１０６はラジエタ１００を空冷することが可能に設けられている。
【００４８】
特に本実施形態では、本発明の気泡検出部としてのボイド率計１１１が燃料電池スタック２０３の冷却水出口に設けられており、冷却水路１０３中を流れる冷却水に含まれている気泡量を直接測定することが可能に構成されている。このボイド率計１１１のみでも水素ガス漏れの検出は可能であるが、さらに上部タンク１０１とリザーブタンク１０７とに水素センサ１１０Ａ及びＢを設けもよい。
【００４９】
制御部３００はＥＣＵ（Engine Control Unit）等の公知の自動車制御用のコンピュータシステムであり、各センサからの検出信号に基づき所定の制御動作を行い、各バルブを開閉させる制御信号や各ポンプを駆動させる駆動信号を出力可能になっている。特に本実施形態では、制御部３００は、ボイド率計１１１からの検出信号に基づいて冷却水中に含まれる気泡量の相対値に基づいて、図１（ｂ）に示すような機能ブロックとして作用し、図２のフローチャートに示すような手順で動作するようプログラム制御されている。
【００５０】
なお、排気系は図示されていないが、水素循環系からはシャットバルブ２０９の開放によるパージ動作によって排出された水素（水素オフガス）は、空気極系から加湿器２２２を経た排気（空気オフガス）によって混合希釈され、外部に排出されるようになっている。
【００５１】
次に本燃料電池システムの基本的な作用を説明する。燃料電池は水の電気分解の逆反応を起こすものであるために、陰極（カソード）である燃料極側に水素を含んだ水素ガスを、陽極（アノード）である空気極側に酸素を含んだガス（当該実施形態では空気）を供給し、燃料極側では式（１）のような反応を、空気極側では式（２）のような反応を生じさせ、電子を循環させ電流を流す。系全体としてみれば、式（３）のように水の電気分解の逆反応を生じている。
【００５２】
Ｈ2  →  ２Ｈ+＋２ｅ-  …（１）
２Ｈ+＋２ｅ-＋（１／２）Ｏ2  →  Ｈ2Ｏ  …（２）
Ｈ2＋（１／２）Ｏ2  →  Ｈ2Ｏ  …（３）
式（１）の反応を生じさせるために、水素タンク２００は内部に水素吸蔵合金を備えている。水素吸蔵合金は加熱すると吸熱反応を通じて水素を放出し、冷却すると放熱反応を通じて水素を吸蔵するような性質を有している。水素タンク２００内には熱交換器２１０が設けられており、制御部３００によって熱交換器２１０の供給する熱量が定められ期待する量の水素ガスが出力されるように制御されている。
【００５３】
運転時、水素タンク２００が熱交換器２１０で加熱されることにより発生した水素ガスは、制御部３００が制御する減圧バルブ２０１により減圧された後、開放されているシャットバルブ２０２を介して燃料電池スタック２０３に供給される。燃料電池スタック２０３の燃料極では、上記式（１）に示すような反応を生じて電子が放出され発電が行われる。発電に供された水素ガスは燃料電池スタック２０３から水素オフガスとして空気オフガスと希釈処理され排出される。
【００５４】
空気系において、式（２）の反応を生じさせるために、酸素源である空気はエアクリーナ２２０によって浄化されて取り入れられ、コンプレッサ２２１により加圧されて加湿器２２２に供給される。空気極側の排気には式（２）の反応で生じた水分が多量に含まれているがエアクリーナ２２０から取り入れられた空気は乾燥している。このため加湿器によって水蒸気交換を行い、燃料電池スタック２０３へ供給する前に適度な湿度を加えるようにしている。燃料電池スタック２０３の空気極では、エアクリーナ２２０から取り入れられた空気中の酸素成分と燃料極から供給された水素イオンとが電子を取り込んで結合し、上記（２）の反応を生じて水分が発生する。燃料電池スタック２０３から排出された空気は、空気オフガスとして加湿器２２２で水分を取り入れられた空気に与えてから排気系に排出される。排気系ではシャットバルブ２２３によって制御される流通量で水素オフガスと混合され排出され外部に放出される。
【００５５】
冷却系において、ラジエタ１００の上部タンク１０１には燃料電池スタック２０３から排出された暖まった冷却水とリザーブタンク１０７から供給される補充冷却水とが流入する。上部タンク１０１に蓄えられた冷却水はラジエタ内のウオーターチューブを通過する間にファン１０６によって空冷され、下部タンク１０２に貯えられる。下部タンク１０２に貯えられた冷却水はロータリーバルブ１０４に導かれて、制御部３００の制御により仕向けられた流路方向に流れる。通常の運転状態では冷却水はポンプ１０５による負圧に導かれてポンプ１０５から送り出されて燃料電池スタック２０３の冷却水入口に至る。冷却水は冷却水入口からは図示しない流入用マニホールドに導かれて分流し、スタック内の単セル内流路を流れて燃料電池を冷却する。単セルで熱を奪って暖められた冷却水は再び流出用マニホールドを経て集められ冷却水路１０３に流れ出る。
【００５６】
なお、水素ガス漏れその他、冷却水を燃料電池スタック２０３内に流すことが適当でない状況の場合には、制御部３００はロータリーバルブ１０４を切り替えて冷却水の燃料電池スタック２０３方向への供給を遮断しラジエタ１００内を循環させる。また、この冷却水の一部を水素タンク２００の熱交換器２１０に循環させてもよい。
【００５７】
次に本発明に係る異常検出装置について説明する。図１（ｂ）の機能ブロック図に示すように、燃料電池スタック２０３の出口付近に設けられたボイド率計１１１は本発明の気泡検出部として作用する。ボイド率(void fraction)とは気相と液相の二相流における気体の占める容積割合をいい、ボイド率計とは光学的な手法等でボイド率の計測が可能な計器である。
【００５８】
制御部３００はこのボイド率計１１１からのボイド率の相対値を表す電気信号を入力しボイド率に基づいた異常検出とその制限を実施する。すなわち制御部３００は内部のＲＯＭ等に格納された本発明の異常検出方法を実施可能なソフトウェアプログラムを実行することにより、本発明に係る異常判断部３０１及び異常判断制限部３０２として機能するように構成されている。
【００５９】
異常判断部３０１は、ボイド率計１１１から供給された電気信号に基づいて、当該電気信号の表す気泡量相当値が所定値以上である場合に当該燃料電池システムが異常であると判断する。
【００６０】
異常状態とは例えば次のような場合に生じる。通常状態では燃料電池スタック２０３は単セルごとに周囲をシール材で密封したセパレータによって水素ガスと空気とが分離されている。ところが経年変化等により材料が劣化すると水素ガスが冷却水中に漏洩することがある。また冷却水を水素タンク２００の熱交換器２１０の熱交換媒体としても利用している場合には、長期間の使用により管から純粋水素ガスが冷却水内に直接漏出する場合も考えられる。水素ガスは発火性を有するため水素ガスが漏洩している状態は異常状態である。
【００６１】
このため異常検出部３０１が冷却水路１０３中に一定量以上の気泡が含まれているということは水素ガスの漏洩であると判断してシステム異常ステータスの警告を発するのである。具体的には異常判断部３０１がユーザにその旨の警告を発する他、必要なシステムの停止や防御策を講じることになる。
【００６２】
異常判断制限部３０２は、異常判断部３０１がシステム異常を誤検出し易い状態にあるかどうかを判断し、異常判断に適さない状態である場合には異常判断部３０１による異常判断を制限する。異常判断に適さない状態とは、燃料電池スタック２０３以外の機器から気泡が発生しうる状態を意味する。例えばポンプ動作時等液体の循環時に気泡が発生しやすい。このため異常判断制限部３０２は、冷却水が循環している場合、すなわちポンプ１０４が動作している場合には異常判断部による異常判断を制限する。
【００６３】
ここでポンプ停止時等の措置を講じても、測定された気泡が危険な水素ガスの漏洩によるものではなく、たまたま発生した気泡である場合も考えられる。このため異常判断部３０１は慎重を期すために異常判断の前に水素ガスの供給量を変化させ、水素ガス量の変化に対応して測定される気泡量が変化した場合に初めて異常と判断する。このとき確実に水素ガスが検出されているかを従来の水素センサ１１０Ａ及びＢの検出結果に基づいて確認すると、検出精度がさらに高まり好ましい。
【００６４】
なお異常判断部３０１及び異常判断制限部３０２の動作は別個独立のものとせず一体化した判断をしても無論よい。
【００６５】
図２のフローチャートを参照してこれら異常判断処理をさらに詳しく説明する。制御部３００はソフトウェアプログラムの処理手順に則って燃料電池システムの各部を順次制御している。異常判断の検査時間にならない限りは（Ｓ１：ＮＯ）、これら他の処理を継続していく（Ｓ９）。異常判断する検査時間（タイミング）になったら（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部３００の異常判断制限部３０２はポンプ１０５が動作中のステータスになっているかどうかをチェックし（Ｓ２）、動作中であれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、ポンプ１０５を停止する制御信号を出力する（Ｓ３）。
【００６６】
なお、当該異常検出処理を燃料電池動作サイクルのうちポンプを停止しているタイミングに合わせて行うように設定するならば、このポンプ動作確認ステップ（Ｓ２，Ｓ３）は不要である。また、ポンプ１０５以外に気泡が冷却水中に排出されやすい状態が存在するのであれば、異常判断制限部３０２はそのような状態を排除するように動作することが好ましい。どのような動作が必要かはシステムの構成に依存する。
【００６７】
燃料電池スタック２０３以外に気泡が発生しにくい状態にしておいて、異常判断部３０１はボイド率計１１１からの電気信号を参照し（Ｓ４）、当該電気信号の表す気泡量相当量が所定値より大きいか否かを判断する（Ｓ５）。どの程度の気泡量を異常状態とするかはシステムの設計によって異なる。あまりにしきい値となる気泡量を小さくすると誤検出し易いし、しきい値となる気泡量を大きく設定しすぎると危険な水素ガスの漏出を早期に発見できない。別途水素センサ１１０ＡやＢのようなものを設けてある場合には、当該気泡量のしきい値を相対的に小さくしておき気泡発生が検出された場合に水素センサによる水素ガスの直接検出も行うようにすることで、より確実に水素ガス漏れを検出できる。
【００６８】
ボイド率計１１１の検出した気泡量相当値が所定値以下であったら（Ｓ５：ＮＯ）、水素ガス漏れは無いので異常状態とは判断せず他処理（Ｓ９）に移行する。一方、気泡量相当値が所定値より大きかったら（Ｓ５：ＹＥＳ）、水素ガスが漏れている可能性が高い。このまま異常状態ステータスに移行してもよいが、当該実施形態では異常判断部３０１はさらに燃料電池スタック２０３からの水素ガス漏れであるかを確認するステップに移る。
【００６９】
まず水素ガス量を意図的に変化させる（Ｓ６）。例えば水素タンク２００の熱交換器２１０の熱量を上下させる、減圧バルブ２０１の減圧度を変える、シャットバルブ２０２・２０４の開放度を変更する、ポンプ２０７の回転数を変える等の処理をする。燃料電池スタック内の分離部材の劣化等が原因でガス漏れを生じているなら、このような水素ガス供給量の変化に対応してボイド率計１１１の検出する気泡量相当値も変化するはずである。つまり気泡量相当値が連動して変化するなら（Ｓ７：ＹＥＳ）水素ガスが漏れているものと判断できるし、連動して変化しないなら（Ｓ７：ＮＯ）他の原因によってたまたま生じた気泡を検出したに過ぎないと判断できる。なお、燃料電池システムの動作上、他の理由で水素ガスの供給量を変化させる場合にこれら判断を併せて行い、検査のためだけの水素ガス供給量変化ステップを省略することも可能である。
【００７０】
気泡量相当値が連動して変化した場合には、異常判断部３０１はシステム異常と判断し、燃料電池の運転を停止したり、燃料である水素ガスの供給圧力を弱めたり、冷却水の圧力を高めたりして、これ以上の水素ガスの漏洩を防止する（Ｓ８）。燃料電池の運転停止のためには、制御部３００は燃料である水素ガスの供給を停止するため、シャットバルブ２０２・２０４の遮断、ポンプ２０７の停止等を行う。水素ガスの供給圧力を弱めるには、減圧バルブ２０１の減圧、ポンプ２０７の回転数低減等を行う。冷却水の圧力を高めるにはポンプ１０５の回転数を上げる等の操作をする。冷却水の圧力を高めるのは、液体の圧力が高い程気泡が発生しにくく水素ガスの漏洩が少なくなると期待できるためである。これら措置と同時に異常判断部３０１はユーザに認識可能な警告を行って点検を促すようにすることが好ましい。
【００７１】
なお、ボイド率計１１１の検出する気泡量相当値が所定値以下に下がったら（Ｓ７：ＮＯ）、制御部３００は燃料電池の運転を再開したり冷却水の圧力を標準に戻したりすればよい。
【００７２】
以上、本実施形態１によれば、燃料電池以外の機材から気泡が発生し易い場合には異常判断を禁止するので、誤検出されやすい条件が排除され異常判断を正確にすることができる。
【００７３】
また本実施形態１によれば、ボイド率計が液体流路中を流れる液体に含まれる気泡の量を直接測定するので、従来のようにリザーブタンク等で気体を検出することのみで異常を判断する場合に比べて迅速に気体漏れを検出可能である。
【００７４】
さらに本実施形態１によれば、気泡が検出された場合にさらに燃料電池スタックに対する水素ガスの供給を変化させてそれに伴う気泡の増減を監視し、両者に関連があれば燃料電池スタックからのガス漏れである判断するので、確実に水素ガス漏れを検出可能である。
（実施形態２）
本発明の実施形態２は上記実施形態１の異常検出装置において、気泡検出部の変形例を示すものであり、特に静電容量を測定することによって気泡量を測定する実施例に関する。
【００７５】
図３に本燃料電池システムのシステム図を示す。図３には冷却水系のみを図示し、燃料極系、空気極系の図示を省略してある。図３に示すように、本実施形態２では燃料電池スタック２０３の冷却水出口付近に容量センサ１１２が設けられている。容量センサ１１２の他に水素センサ１１０Ａ及びＢを併用してもよい点については上記実施形態１と同様である。また、システム各部の説明及び動作についても実施形態１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００７６】
図４に本実施形態２における容量センサ１１２の説明図を示す。図４に示すように、容量センサ１１２は、冷却水路１０３を挟んで対峙する面状の電極１１２１・１１２２と検出回路１１２０とで構成されている。検出回路１１２０は、検出抵抗１１２３、交流源１１２４、及びＡ／Ｄ変換器１１２５等を備えている。
【００７７】
電極１１２１・１１２２は、両電極間に電荷を蓄積可能な形状及び距離に配置される。このため冷却水路１０３の少なくとも電極を配置する付近は導電性を備えないものが配置されることが好ましい。電極１１２１・１１２２は必ずしも冷却水路１０３の外側を挟み込む必要はなく、冷却水路内に所定の間隙を隔てて配置されていてもよい。
【００７８】
上記構成において、所定の周波数の交流電圧を交流源１１２４から電極１１２１・１１２２間に印加すると電極間に介在する物質の誘電率で定まる静電容量に対応したリアクタンスに対応して電流が流れる。この電流を検出抵抗１１２３が電圧に変換する。変換器１１２５ではこの電圧値の実効値相当値に変換する。この電圧値は間接的に電極間で形成される静電容量値に対応しており静電容量の大小が測定できていることになる。この容量センサ１１２では通常（気泡が無い場合）は冷却水の誘電率に対応して静電容量が定まるが、気泡が混ざると気体の誘電率が大幅に液体と異なるため、静電容量自体も対応して変化する。したがって、制御部３００ではこの静電容量の変化を監視することで、冷却水中の気泡量を間接的に認識することが可能となり、所定のしきい値と比較することで気泡量が多い、すなわち異常状態であると検出判断することが可能となる。
【００７９】
以上、本実施形態２においても実施形態１と同様の効果を奏する。特に本実施形態２の構成によれば、容量センサが冷却水路中を流れる冷却水に含まれる気泡の量を静電容量の相当値として直接測定するので、気体を直接検出する場合に比べて迅速に気体漏れを検出可能である。
（実施形態３）
本発明の実施形態３は上記実施形態２と同様、気泡検出部の変形例を示すものであり、特に抵抗線の抵抗値変化を測定することによって気泡量を測定する実施例に関する。
【００８０】
本実施形態３における抵抗線センサ１１３は、図１（ａ）に示すような実施形態１のボイド率計１１１の代わりに燃料電池スタック２０３の冷却水出口付近に設けられるものである。容量センサ１１２の他に水素センサ１１０Ａ及びＢを併用してもよい点については上記実施形態１と同様である。また、システム各部の説明及び動作についても実施形態１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００８１】
図５に本実施形態３における抵抗線センサ１１３の説明図を示す。図５に示すように、抵抗線センサ１１３は、冷却水路１０３を横切って挿通している抵抗線であるニクロム線１１３１と検出回路１１３０とによって構成されている。検出回路１１３０は、検出抵抗１１３３、直流源１１３４、及びＡ／Ｄ変換器１１３５等を備えている。
【００８２】
ニクロム線１１３１は、冷却水路１０３内の冷却水に少なくともその一部が直接熱伝導可能に接して配置されることが好ましい。ニクロム線１１３１は必ずしも冷却水路１０３の管径全長に亘って配置される必要はなく、冷却水に接している部分があればよく流路を横切る方向だけではなく流路方向に沿ってまたは斜めに設けられていてもよい。
【００８３】
ニクロム線等の抵抗線はその抵抗値が温度依存性を備えていることが多い。例えば図６に示すように温度の上昇とともに抵抗値が上昇するような特性を備えている。本実施形態ではこの性質を利用する。すなわち上記構成において、直流源１１３４がニクロム線１１３１と検出抵抗１１３３に直列接続されそれらの合計抵抗値で定まる電流が流れる。冷却水がニクロム線１１３１に接していれば熱交換が促されニクロム線が一定の温度で安定しその抵抗値に対応した電流が流れ、その電流によって発生する検出抵抗１１３３両端の電圧がニクロム線１１３１の相対値として制御部３００に出力される。ここで冷却水中に気泡が含まれていると気体であるため熱伝導率が異なりニクロム線１１３１の温度が変化する（上昇する）。この温度上昇は気泡量に対応していることになる。温度上昇と共にニクロム線１１３１の抵抗値が変化し、電流値が減少するため、検出される電圧値が減少する。したがってこの電圧値をモニターしておけば冷却水中の気泡量相当値を測定することが可能である。
【００８４】
以上、本実施形態３においても実施形態１と同様の効果を奏する。特に本実施形態３の構成によれば、抵抗性センサ１１３が冷却水路中を流れる冷却水に含まれる気泡の量を抵抗値相当値として直接測定するので、気体を直接検出する場合に比べて迅速に気体漏れを検出可能である。
（実施形態４）
本発明の実施形態４は上記実施形態２及び３と同様、気泡検出部の変形例を示すものであり、特に冷却水の電気抵抗を測定することによって気泡量を測定する実施例に関する。
【００８５】
本実施形態４における液体抵抗センサ１１４は、図１（ａ）に示すような実施形態１のボイド率計１１１の代わりに燃料電池スタック２０３の冷却水出口付近に設けられるものである。液体抵抗センサ１１４の他に水素センサ１１０Ａ及びＢを併用してもよい点については上記実施形態１と同様である。また、システム各部の説明及び動作についても実施形態１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００８６】
図７に本実施形態４における液体抵抗センサ１１４の説明図を示す。図７に示すように、液体抵抗センサ１１４は、冷却水路１０３を挟んで対峙する電極１１４１・１１４２と検出回路１１４０とで構成されている。検出回路１１４０は、検出抵抗１１４３、電源１１４４、及びＡ／Ｄ変換器１１４５等を備えている。
【００８７】
電極１１４１・１１４２は、冷却水の電気抵抗を測定可能な形状及び距離に配置される。このため冷却水路１０３の少なくとも電極を配置する付近は導電性を備えないものが配置されることが好ましい。電極１１４１・１１４２は直接冷却水に接して配置され、必ずしも冷却水路１０３の管径を横切って対峙する必要はなく冷却水路内に所定の間隙を隔てて配置されていてもよい。
【００８８】
上記構成において、電極１１４１・１１４２間には冷却水の電気抵抗に応じた電流が流れる。ここで冷却水に気泡が含まれていると電極間の冷却水の断面積が減少するため気泡量に応じて抵抗値が上昇する。この抵抗値の上昇は電流の減少に表れるため、検出抵抗１１４３の両端に発生する電圧値が冷却水の抵抗の相当値を示していることになる。したがってこの電圧値を制御部３００に供給すれば冷却水中の気泡量を測定することができる。
【００８９】
以上、本実施形態４においても実施形態１と同様の効果を奏する他、特に本実施形態４の構成によれば、液体抵抗センサ１１４が冷却水路中を流れる冷却水に含まれる気泡の量を抵抗値相当値として直接測定するので、気体を直接検出する場合に比べて迅速に気体漏れを検出可能である。
（実施形態５）
本発明の実施形態５は上記実施形態２以降の各実施形態と同様、気泡検出部の変形例を示すものであり、特に冷却水中の気泡によって発生する振動を測定することによって気泡量を測定する実施例に関する。
【００９０】
本実施形態５における振動ピックアップ装置１１５は、図１（ａ）に示すような実施形態１のボイド率計１１１の代わりに燃料電池スタック２０３の冷却水出口付近に設けられるものである。振動ピックアップ装置１１５の他に水素センサ１１０Ａ及びＢを併用してもよい点については上記実施形態１と同様である。また、システム各部の説明及び動作についても実施形態１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００９１】
図８に本実施形態５における振動ピックアップ装置１１５の説明図を示す。図８に示すように、振動ピックアップ装置１１５は、冷却水路１０３の管壁に取り付けられた振動ピックアップ本体１１５０と検出回路１１５３とを備えている。振動ピックアップ本体１１５０は、圧電体素子１１５１、圧電体素子１１５１を管壁に付勢するばね１１５２を備えている。圧電体素子１１５１はＰＺＴ等の強誘電体結晶を電極で狭持して構成され、圧力の変化を電気信号の変化として出力する機械電気変換機能を奏するように構成されている。検出回路１１５３は、デカップリングコンデンサ１１５４、抵抗１１５５、整流回路１１５６、Ａ／Ｄ変換器１１５７等を備えている。
【００９２】
上記構成において、冷却水路１０３中を気泡が通過すると単位時間に通過する気泡数に対応した周波数の検出信号が振動ピックアップ本体１１５０から出力される。検出回路１１５３ではコンデンサ１１５４により交流成分のみ通過させ抵抗１１５５の両端に発生する電圧の実効成分を整流回路１１５６から取り出し、Ａ／Ｄ変換器１１５７から制御部３００に出力する。気泡数は整流時の脈流数に対応し気泡数が多ければ実効成分値も上がるため、気泡量の相当値が検出できることになる。
【００９３】
以上、本実施形態５においても実施形態１と同様の効果を奏する他、特に本実施形態５の構成によれば、振動ピックアップ装置１１５が冷却水路中を流れる冷却水に含まれる気泡の量を実効成分相当値として直接測定するので、気体を直接検出する場合に比べて迅速に気体漏れを検出可能である。
（実施形態６）
本発明の実施形態６は上記実施形態２以降の各実施形態と同様、気泡検出部の変形例を示すものであり、特に光を利用して気泡量を測定する実施例に関する。
【００９４】
本実施形態６における光センサ１１６は、図１（ａ）に示すような実施形態１のボイド率計１１１の代わりに燃料電池スタック２０３の冷却水出口付近に設けられるものである。光センサ１１６の他に水素センサ１１０Ａ及びＢを併用してもよい点については上記実施形態１と同様である。また、システム各部の説明及び動作についても実施形態１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００９５】
図９に本実施形態６における光センサ１１６の説明図を示す。図９に示すように、冷却水路１０３には光透過性のある窓Ｗ１及びＷ２が設けられている必要があり、光センサ１１６の発光部を構成するＬＥＤ１１６０、直流源１１６１、バイアス抵抗１１６２が窓Ｗ２に配置され、フォトデテクタ１１６３及び検出回路１１６４が窓１側に設けられている。
【００９６】
ＬＥＤ１１６０はバイアス抵抗１１６２と直流源１１６１電圧により定まるバイアス電流に対応して発光する。ＬＥＤからの光Ｌは窓Ｗ２を透過して冷却水中を透過する。通常、光Ｌは窓Ｗ１に到達しフォトデテクタ１１６３によって電気信号に変換され検出回路１１６４から制御部３００に出力される。ここで冷却水中に気泡が含まれていると光Ｌの一部が気泡によって反射され、フォトデテクタ１１６３に受光される光の量が減少する。気泡が多い程、フォトデテクタ１１６３の受光光量が減るため、フォトデテクタで検出された電気信号は気泡量の相当値に対応している。したがってこの電気信号の電圧値を制御部３００に供給すれば冷却水中の気泡量を測定することができる。
【００９７】
なお、上記構成は透過光を利用するものであったため窓を二つ設けていたが、反射光を利用した検出も可能である。すなわち図１０に示すように、窓Ｗ１側に発光に係る部材を設け、ＬＥＤからの光Ｌの気泡による反射光をフォトデテクタ１１６３で受光するように構成することが可能である。この構成の場合、気泡が多いほど反射光量が増えフォトデテクタ１１６３で検出される電気信号の電圧値も増えるため、透過光を利用した構成とは電圧値の大小が逆になる。従って検出回路１１６５はこのような反射光を検出することが可能なように調整されている。
【００９８】
以上、本実施形態６においても実施形態１と同様の効果を奏する他、特に本実施形態６の構成によれば、光センサ１１６が冷却水路中を流れる冷却水に含まれる気泡の量を光量として直接測定するので、気体を直接検出する場合に比べて迅速に気体漏れを検出可能である。
（実施形態７）
本発明の実施形態７は上記各実施形態の異常検出装置における気泡検出部および気泡検出方法の変形例を示すものである。今までの実施形態における気泡検出部は冷却水中の気泡を直接的に測定するものであったが、当該実施形態では、気泡自体を直接測定するのではなく、冷却水の温度および冷却水の圧力を検出して、検出した温度と圧力とに基づいて燃料電池スタック以外に気泡を発生しうる状態にあるか否かを判断するように構成されている。
【００９９】
図１１に本実施形態の燃料電池システムのシステム図を示す。図１１には冷却水系のみを図示し、燃料極系、空気極系の図示を省略してある。図１１に示すように、本実施形態１１では燃料電池スタック２０３の冷却水出口付近に温度センサ１１７Ｔと圧力センサ１１７Ｐとが設けられている。その他の構成については上記実施形態１と同様である。水素センサ１１０Ａ及びＢを併用してもよい点については上記実施形態１と同様である。
【０１００】
図１２に、冷却水を含む一般的な液体がその圧力と温度によってどのように気泡を発生させるかを示す。図１２に示すように、同じ液体であれば、圧力が高くなればなるほど気泡が発生しにくくなり、温度が高くなればなるほど気泡が発生し易くなる。液体の種類毎にこのような傾向を測定しておき、毎回温度と圧力とを参照すれば、現在の液体の状態が気泡を発生し易い状態であるか気泡を発生しにくい状態であるかが判定できる。そこで、本実施形態では、予め冷却水について図１２のような測定をしておき気泡が発生する／しないの別を圧力と温度との関係においてテーブル化しておき、制御部３００の図示しない記憶部中に記憶させておく。そして検査時間毎に測定される冷却水の圧力と温度とに基づき気泡発生の有無を判定するように構成されている。
【０１０１】
次に図１３のフローチャートを参照して本実施形態７における異常判断処理を詳しく説明する。制御部３００は本実施形態に係るソフトウェアプログラムの処理手順に則り燃料電池システムの各部を順次制御する。異常判断の検査時間にならない限りは（Ｓ１０１：ＮＯ）、他の処理を継続していく（Ｓ１０８）。異常判断するための検査時間となった場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部３００は圧力センサ１１７Ｐを参照して冷却水路１０３中を流れる冷却水の圧力を測定し（Ｓ１０２）、温度センサ１１７Ｔを参照して冷却水の温度を測定する（Ｓ１０３）。制御部３００は、当該圧力と温度とをパラメータとして、記憶部に予め格納されている関係テーブル（図１２参照）を参照し（Ｓ１０４）、現在の冷却水の圧力と温度とが気泡を発生し易い状態であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。その結果、気泡を発生しにくい領域であると判断した場合には（Ｓ１０５：ＮＯ）、異常判断はせずに他の処理に移行するが（Ｓ１０８）、気泡を発生し易い領域にあると判断した場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、異常状態であるとして、必要な異常判断時の措置、すなわち、燃料電池スタック２０３の運転停止、燃料供給圧力の低減、または冷却水の加圧、必要に応じて警告表示を行う（Ｓ１０６）。これらの異常時の措置については上記実施形態１と同様である。以上の処理が終了したら、制御部３００は他の処理に移行する（Ｓ１０８）。
【０１０２】
ここで、異常判断制限部３０２は、温度センサ１１７Ｔで測定された温度が所定の基準値（例えば１００℃）より高い場合に異常判断部３０１による異常判断を制限するようにプログラムすることが可能である。温度が高いほど冷却水中に気泡が発生し易くなるため、温度が所定の基準値以上の場合に異常検出を禁止することが誤検出防止のために適当だからである。
【０１０３】
また異常判断制限部３０２は、圧力センサ１１７Ｐで測定された圧力が所定の基準値より低い場合に異常判断部３０１による異常判断を制限するようにプログラムしておいてもよい。圧力が低いほど冷却水中に気泡が発生し易くなるため、圧力がこの基準値より低い場合に異常検出を禁止することが誤検出防止のために適当だからである。
【０１０４】
なお、本実施形態においては気泡を直接測定するのではなく、気泡が発生し易いか否かを別のパラメータに従って測定しているので、燃料電池スタック以外に気泡を発生させる可能性のある機器を停止する措置（例えば、図２Ｓ３におけるポンプ停止）は必要ないが、この措置を排除するものではない。また別途水素センサ１１０ＡやＢのようなものを設けてある場合には、気泡発生可能性ありと判断された場合に水素センサによる水素ガスの直接検出も行うようにすることで、より確実に水素ガス漏れを検出できる。
【０１０５】
また別途上記各実施形態に記載したような気泡検出部を設けておいて、水素漏洩の可能性があると判定された場合に水素ガス供給量を変化させて気泡の増減を監視し、水素有無を判定するという工程を経てもよい。
【０１０６】
以上、本実施形態７によれば、気泡発生の可能性は冷却水の温度と圧力とに依存するため、温度と圧力との関係をモニターすることで、燃料電池スタック以外に気泡を発生しうる状態にあるか否かを的確に判断することが可能となり、異常の誤検出を防止することができる。
（実施形態８）
上記実施形態７では冷却水の圧力と温度とにより気泡発生の有無を判断していたが、本発明の実施形態８では冷却水を循環させるポンプの回転数と実際の仕事量とに基づいて気泡発生有無を判断する。
【０１０７】
図１４に本実施形態の燃料電池システムのシステム図を示す。図１４には冷却水系のみを図示し、燃料極系、空気極系の図示を省略してある。図１４に示すように、本実施形態８では冷却水のポンプ１０５の入口付近に圧力センサ１１８Ｐが設けられ、ポンプ１０５には回転数センサ１１８Ｔが設けられている。その他の構成については上記実施形態１と同様である。水素センサ１１０Ａ及びＢを併用してもよい点については上記実施形態１と同様である。
【０１０８】
図１５に、ポンプ回転数に対応してポンプの入口および出口の圧力がどのように変化するかの特性図を示す。図１５に実線で示したように、通常はポンプの回転数が上がるに連れて冷却水の送り出す能力が高まり、ポンプの出口では冷却水圧力が上昇する一方、ポンプの入口では冷却水の負圧が高まっていく。ところが冷却水に気泡が増えていくと、図１５の破線で示すように、ポンプの回転数が上がっても負圧に変化が生じなくなる。いわばポンプが空回りする状態となり、キャビテーションが発生している状態となる。そこで本実施形態ではキャビテーションの発生をポンプ入口の圧力の変化を観察することによって検出するように構成されている。
【０１０９】
図１６のフローチャートを参照して本実施形態８における異常判断処理を詳しく説明する。制御部３００は本実施形態に係るソフトウェアプログラムの処理手順に則り燃料電池システムの各部を順次制御する。異常判断の検査時間にならない限りは（Ｓ２０１：ＮＯ）、他の処理を継続していく（Ｓ２０８）。異常判断するための検査時間となった場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、制御部３００はポンプ１０５の回転数センサ１１８Ｔを参照してポンプ１０５の回転数を検出する（Ｓ２０２）。ここで図１５から判るように回転数が変化しない限りキャビテーションの有無の判定でできないため、前回測定時に記憶された回転数と今回取得した回転数とを比較し、回転数の変化があったかを判定する（Ｓ２０３）。ポンプの回転数に変化がなかった場合には（Ｓ２０３：ＮＯ）、当該回転数を記憶してから他の処理に移行する（Ｓ２０８）。一方、ポンプの回転数が変化していたと判断された場合には（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、圧力センサ１１８Ｐを参照して、ポンプ入口の圧力を測定し、この測定された圧力を記憶する（Ｓ２０４）。そして制御部３００は前回に測定されて記憶されていた圧力と今回新たに測定された圧力とを比べる（Ｓ２０５）。その結果、一定値以上圧力が変化していた場合、すなわち図１５に示すポンプ回転数と圧力変化の対応関係が保たれている場合には（Ｓ２０５：ＮＯ）、正常な状態であるとして、このときの圧力を記憶してそのまま他の処理に移行する（Ｓ２０８）。ところが前回の測定時から圧力に変化が殆ど無かった場合には（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、図１５の破線で示すようなキャビテーションが発生していると判断できる。このためこのような場合には制御部３は異常状態であると判断して、異常状態としての措置、すなわち、上記したような燃料電池スタック２０３の停止、燃料である水素ガス供給圧力の低減、必要に応じて警告表示を行う（Ｓ２０６）。なお、本実施形態ではキャビテーションの発生により冷却水の圧力をポンプ回転数の上昇によっては変化させることのできない状態になっているため、上記実施形態で有効であった冷却水圧力の上昇による異常状態回避は不適である。以上の処理が終了したら、制御部３００は他の処理に移行する（Ｓ１０８）。
【０１１０】
なお、本実施形態においては気泡量を直接測定するのではなく、圧力変化があるか否かによって気泡の存在を間接的に測定しているので、気泡の発生を確実に判断可能であるが、別途水素センサ１１０ＡやＢのようなものを設けてある場合には、水素センサによる水素ガスの直接検出も併用することで、より確実に水素ガス漏れを検出できる。
【０１１１】
また、上記実施形態ではポンプ入口の圧力を検出してキャビテーションを判断していたが、代わりにポンプの駆動電流を監視してもよい。キャビテーションが発生するとポンプの回転数の増加にかかわらず負荷量が変化しないためポンプの駆動電流があまり変化しないからである。このために制御部３００は、ステップ２０４においてポンプ１０５の駆動電流を検出し、ステップ２０５において前回からの電流量の差が一定値より小さいか否かを判定するように処理すればよい。
【０１１２】
以上、本実施形態８によれば、キャビテーションの発生を圧力変化から直接測定するので、気泡の発生を確実に測定可能である。特に本実施形態によれば、ポンプの回転数から気泡発生を検出するので、ポンプを停止させる必要が無く、通常運転中の異常検出法として適する。
（実施形態９）
上記実施形態７では冷却水の圧力と温度との関係により、上記実施形態８ではポンプ回転数に対する負荷量の増大の有無により、各々気泡発生を測定していたが、本発明の実施形態９では、燃料電池スタック前後の気泡量を比較して燃料電池スタック内における気泡の発生を検出するものである。
【０１１３】
図１７に本実施形態の燃料電池システムのシステム図を示す。図１７には冷却水系のみを図示し、燃料極系、空気極系の図示を省略してある。本実施形態９では、冷却水路１０３中、燃料電池スタック２０３の入口と出口の双方に気泡センサ１１９inおよび１１９outを設けて構成されている。気泡センサ１１９inおよび１１９outとしては、液体中の気泡量を測定できるものであれば限定はなく、例えば上記各実施形態で説明した気泡検出部であるボイド率計１１１、容量センサ１１２、抵抗線センサ１１３、液体抵抗センサ１１４、振動ピックアップ装置１１５、光センサ１１６等を適宜使用することが可能である。その他の構成については上記実施形態１と同様である。水素センサ１１０Ａ及びＢを併用してもよい点については上記実施形態１と同様である。
【０１１４】
危険な水素ガスの漏洩は、主に燃料電池スタックの単セル中の電解質膜および拡散電極を挟み込むセパレータにおいて生じる。このため気泡が燃料電池スタックにおいて発生していると判断できれば、これは水素漏れである可能性が高い。逆に気泡がポンプの運転等、他の事情により発生している場合には問題が無い場合が多い。具体的には、図１８（ａ）に示すように燃料電池スタックの入口の気泡センサ１１９inでは気泡が測定されず出口の気泡センサ１１９outにおいて初めて気泡が測定された場合には燃料電池スタックで水素ガス漏れが発生している異常な状態であると判断できる。図１８（ｂ）に示すように燃料電池スタックの入口の気泡センサ１１９inにおいても出口の気泡センサ１１９outにおいても同様の気泡量が測定された場合には冷却水路中に気泡が循環しているだけで異常な状態ではないと考えることができる。そこで本実施形態では燃料電池スタック２０３の入口と出口とでそれぞれ気泡量を測定し、両者の差が一定量以上あるか否かで燃料電池スタックにおいて生じた気泡の存在を特定する。
【０１１５】
図１９のフローチャートを参照して本実施形態９における異常判断処理を詳しく説明する。制御部３００は本実施形態に係るソフトウェアプログラムの処理手順に則り燃料電池システムの各部を順次制御する。異常判断の検査時間にならない限りは（Ｓ３０１：ＮＯ）、他の処理を継続していく（Ｓ３０８）。異常判断するための検査時間となった場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、制御部３００は燃料電池スタック入口の気泡センサ１１９inにおける気泡量（例えばボイド率計を利用した場合にはボイド率）Ｂinを測定する（Ｓ３０２）。同様に制御部３００は燃料電池スタック出口の気泡センサ１１９outにおける気泡量Ｂoutも測定する（Ｓ３０３）。そして両者の差Ｂout―Ｂinを演算して燃料電池スタックのみで発生したと考えられる気泡量ΔＢを算出する（Ｓ３０４）。制御部３００は、この気泡量ΔＢが一定値より小さければ（Ｓ３０５：ＮＯ）、燃料電池スタック２０３では気泡が発生していないもの、すなわち水素ガス漏れが無い正常な状態と判断して、他処理に移行する（Ｓ３０８）。一方制御部３００は、気泡量ΔＢが一定値以上であれば（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、燃料電池スタック２０３内において気泡の発生がある異常な状態と判断して、異常状態における措置をとる（Ｓ３０６）。例えばこのような措置としては、上記したような燃料電池スタック２０３の停止、燃料である水素ガス供給圧力の低減、ポンプ回転数の上昇による圧力増加、または必要に応じて警告表示等である。以上の処理が終了したら、制御部３００は他の処理に移行する（Ｓ３０８）。
【０１１６】
なお、本実施形態においても燃料電池スタックにおける気泡発生が検出された後に、水素センサ１１０ＡやＢによる水素ガスの直接検出も併用することで、より確実に水素ガス漏れを検出できる。
【０１１７】
以上、本実施形態９によれば、燃料電池スタック前後の気泡量の差分を演算することにより燃料電池スタックのみからの気泡の発生を確実に測定可能である。特に本実施形態によれば、冷却水中を循環している気泡の影響が相殺されるので、ポンプ等、他の機器の駆動状態に影響を受けずに燃料電池スタックの気泡発生を正確に検出可能なので、通常運転中の異常検出法として優れる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】実施形態１に係る異常検出装置の構成図。
【図２】実施形態１に係る異常検出装置の動作を説明するフローチャート。
【図３】実施形態２に係る異常検出装置の構成図。
【図４】実施形態２に係る気泡検出部の拡大図。
【図５】実施形態３に係る気泡検出部の拡大図。
【図６】ニクロム線の温度と抵抗値との関係図。
【図７】実施形態４に係る気泡検出部の拡大図。
【図８】実施形態５に係る気泡検出部の拡大図。
【図９】実施形態６に係る気泡検出部の拡大図。
【図１０】実施形態６に係る気泡検出部の変形例。
【図１１】実施形態７に係る異常検出装置の構成図。
【図１２】圧力と温度との関係における気泡発生領域の特性図。
【図１３】実施形態７に係る異常検出装置の動作を説明するフローチャート。
【図１４】実施形態８に係る異常検出装置の構成図。
【図１５】ポンプ回転数とポンプ出入口圧力との関係図。
【図１６】実施形態８に係る異常検出装置の動作を説明するフローチャート。
【図１７】実施形態９に係る異常検出装置の構成図。
【図１８】燃料電池スタック前後の気泡の様子であり、（ａ）は異常時、（ｂ）は正常時。
【図１９】実施形態９に係る気泡検出装置の動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【０１１９】
１００…ラジエタ、１０１…上部タンク、１０２…下部タンク、１０３…冷却水路、１０４…ロータリーバルブ、１０５…ポンプ、１０６…ファン、１０７…リザーバタンク、１０８…冷却水路、１０９…空気流通路、１１０Ａ・Ｂ…水素ガスセンサ、１１１〜１１６…気泡検出部（ボイド率計、容量センサ、抵抗線センサ、液体抵抗センサ、振動ピックアップ装置、光センサ）、１１２０…検出回路、１１２１・１１２２…電極、１１２３…検出抵抗、１１２４…交流源、１１２５…Ａ／Ｄ変換器、１１３０…検出回路、１１３１…ニクロム線、１１３３…検出抵抗、１１３４…直流源、１１３５…Ａ／Ｄ変換器、１１４０…検出回路、１１４１、１１４２…電極、１１４３…検出抵抗、１１４４…直流源、１１３５…Ａ／Ｄ変換器、１１５０…振動ピックアップ本体、１１５１…圧電体素子、１１５２…ばね、１１５３…検出回路、１１５４…コンデンサ、１１５５…抵抗、１１５６…整流器、１１５７…Ａ／Ｄ変換器、１１６０…ＬＥＤ、１１６１…直流源、１１６２…バイアス抵抗、１１６３…フォトデテクタ、１１６４、１１６５…検出回路、１１７Ｐ…圧力センサ、１１７Ｔ…温度センサ、１１８Ｐ…ポンプ入口圧力センサ、１１８Ｔ…ポンプ出口圧力センサ、１１９in…入口気泡センサ、１１９out…出口気泡センサ、２００…水素タンク、２０１…減圧バルブ、２０２…シャットバルブ、２０３…燃料電池スタック、２０４…シャットバルブ、２０５…気液分離器、２０６…シャットバルブ、２０７…ポンプ、２０９…シャットバルブ、２１０…熱交換器、２２０…エアクリーナ、２２１…ポンプ、２２２…加湿器、２２３…シャットバルブ、３００…制御部、３０１…異常判断部、３０２…異常判断制限部
【図１】
2005135711.tif 000003
【図２】
2005135711.tif 000004
【図３】
2005135711.tif 000005
【図４】
2005135711.tif 000006
【図５】
2005135711.tif 000007
【図６】
2005135711.tif 000008
【図７】
2005135711.tif 000009
【図８】
2005135711.tif 000010
【図９】
2005135711.tif 000011
【図１０】
2005135711.tif 000012
【図１１】
2005135711.tif 000013
【図１２】
2005135711.tif 000014
【図１３】
2005135711.tif 000015
【図１４】
2005135711.tif 000016
【図１５】
2005135711.tif 000017
【図１６】
2005135711.tif 000018
【図１７】
2005135711.tif 000019
【図１８】
2005135711.tif 000020
【図１９】
2005135711.tif 000021